탄산칼륨(K2CO3)은 비누, 유리, 도자기 생산에 일반적으로 사용되는 흰색의 무취 분말입니다. 또한 제약 산업에서 식품 첨가물 및 완충제로 사용할 수도 있습니다.
| IUPAC의 이름 | 탄산 칼륨 |
| 분자식 | K2CO3 |
| CAS 번호 | 584-08-7 |
| 동의어 | 탄산, 이칼륨염; 진주재; 칼륨; 타르타르 소금; 탄산칼륨; 탄산수소칼륨 |
| 인치 | InChI=1S/CH2O3.2K/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);;/q;2*+1/p-2/fCO3.2K/q-2; 중 |
탄산칼륨의 성질
탄산칼륨 포뮬러
탄산칼륨의 화학식은 K2CO3입니다. 이 공식은 화합물의 각 원소의 정확한 원자 수를 나타냅니다. 이 공식을 사용하여 화합물의 몰 질량과 기타 특성을 계산할 수 있습니다.
탄산칼륨 몰 질량
K2CO3의 몰 질량은 138.21 g/mol입니다. 이는 K2CO3 1몰에 138.21g의 화합물이 포함되어 있음을 의미합니다. 몰 질량은 특정 반응이나 실험에 필요한 물질의 양을 결정하는 데 중요합니다. 또한 질량을 물질의 몰수로 변환하는 데에도 사용됩니다.
탄산칼륨의 끓는점
K2CO3의 끓는점은 1,620°C(2,948°F)로 비교적 높습니다. 이는 유리 및 세라믹 생산과 같은 고온 응용 분야에 유용합니다. 끓는점은 물질이 액체에서 기체로 변하는 온도이다.
탄산칼륨 융점
K2CO3의 녹는점은 891°C(1,636°F)입니다. 이렇게 상대적으로 높은 녹는점은 화합물의 이온 특성 때문입니다. 가열되면 물질이 녹기 위해서는 칼륨 이온과 탄산염 이온 사이의 이온 결합이 끊어져야 합니다.
탄산칼륨의 밀도 g/mL
K2CO3의 밀도는 실온에서 2.43g/mL입니다. 이는 일정량의 K2CO3가 일정 질량을 갖는다는 것을 의미합니다. 물질의 밀도는 물질을 식별하고 주어진 공간에서 물질의 질량이나 부피를 계산하는 데 사용할 수 있는 중요한 특성입니다.
탄산칼륨의 분자량
K2CO3의 분자량은 138.21g/mol입니다. 이것은 많은 화학 계산에서 중요한 화합물 1몰의 질량입니다.
탄산칼륨의 구조
K2CO3는 이온 구조를 가지며, 공식은 K2CO3입니다. 칼륨 이온(K+)과 탄산 이온(CO32-)은 이온 결합으로 결합되어 있습니다. 탄산이온은 탄소원자 1개와 산소원자 3개로 구성된 다원자 이온이다.
| 모습 | 백색 결정성 분말 |
| 비밀도 | 2.43 |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 138.21g/몰 |
| 밀도 | 2.43g/ml |
| 융합점 | 891°C(1,636°F) |
| 비점 | 1620°C(2948°F) |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 20°C에서 112g/100mL |
| 용해도 | 물, 글리세롤 및 알코올에 용해됨 |
| 증기압 | 실온에서는 무시할 수 있음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | 오전 10시 33분 |
| pH | 11.5(10g/L의 수용액) |
탄산칼륨 안전 및 위험
K2CO3는 일반적으로 산업용 및 가정용 제품에 사용하기에 안전한 것으로 간주됩니다. 그러나 피부와 눈에 자극적일 수 있으며, 분말을 흡입하면 호흡기계 자극을 유발할 수 있습니다. 고농도의 K2CO3 먼지에 장기간 노출되면 폐 손상을 일으킬 수 있습니다. 이 화합물을 취급할 때는 장갑, 고글, 마스크 등 적절한 개인 보호 장비를 착용하는 것이 중요합니다. K2CO3는 가연성이나 폭발성이 없지만 산과 반응하여 이산화탄소를 생성할 수 있으며 이는 밀폐된 공간에서 위험할 수 있습니다. 삼켰거나 피부나 눈에 접촉한 경우 즉시 의사의 진료를 받으십시오.
| 위험 기호 | 없음 |
| 보안 설명 | 장갑, 고글, 마스크를 착용하세요. 피부와 눈에 장기간 접촉을 피하십시오. 분말을 흡입하지 마십시오. |
| UN 식별 번호 | UN1863 |
| HS 코드 | 2836.40.00 |
| 위험 등급 | 위험하지 않다 |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | 탄산칼륨은 독성이 없는 것으로 간주되지만 고농도에서는 호흡기 및 피부 자극을 유발할 수 있습니다. 고농도의 먼지에 장기간 노출되면 폐 손상을 일으킬 수 있습니다. |
탄산칼륨 합성 방법
다양한 방법으로 K2CO3를 합성할 수 있습니다.
일반적인 방법은 수산화칼륨을 이산화탄소와 반응시키는 것입니다.
이산화탄소의 누출을 방지하기 위해 이 반응은 밀폐된 용기에서 수행할 수 있습니다.
또 다른 방법은 수용액에서 염화칼륨 과 탄산나트륨을 반응시키는 것입니다. 생성된 K2CO3는 용액에서 침전되며 여과를 통해 수집될 수 있습니다.
K2CO3를 합성하는 또 다른 방법은 숯이 있는 상태에서 황산칼륨을 탄소와 반응시키는 것입니다. 역사적으로 화학자들은 산업 규모로 K2CO3를 생산하기 위해 르블랑 공정을 사용했습니다. 그러나 환경 문제로 인해 오늘날 이 공정은 이산화황을 방출하기 때문에 드물게 되었습니다.
K2CO3는 중탄산칼륨을 고온으로 가열하여 K2CO3와 이산화탄소로 분해하여 합성할 수 있습니다. 오븐이나 오븐이 이 반응을 수행할 수 있습니다.
탄산칼륨의 용도
K2CO3는 독특한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 폭넓게 응용되고 있습니다. 일반적인 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
- 유리 생산: 실리카 및 기타 성분의 융점을 낮추기 위한 플럭스로 사용됩니다.
- 식품 산업: 산도를 조절하기 위한 식품 첨가물로 사용되며 베이킹 시 이탈제로 사용됩니다.
- 비누와 세제: 연수제로 비누와 세제를 만드는 데에도 사용됩니다.
- 제약 산업: 약물 제제의 완충제로 사용됩니다.
- 비료: 식물에 칼륨을 공급하기 위해 농업에서 비료로도 사용됩니다.
- 세라믹 생산: 소성 온도를 낮추고 완제품의 품질을 향상시키기 위한 플럭스로 사용됩니다.
- 불꽃놀이: 불꽃놀이 제작에 사용되어 보라색 불꽃을 생성합니다.
- 배터리: 배터리 생산에 전해질로 사용됩니다.
- 섬유 산업: 염색제로 사용됩니다.
질문:
Q: 탄산칼륨은 용해성이 있나요?
A: 네, 탄산칼륨은 물에 용해됩니다.
Q: K2CO3는 물에 용해됩니까?
A: 네, K2CO3는 물에 용해됩니다. 실제로, 이는 용해도가 매우 높으며 물에 용해되어 투명하고 무색인 용액을 형성할 수 있습니다.
Q: 2.5M 용액 200ml를 준비하려면 몇 그램의 탄산칼륨이 필요합니까?
A: 물 200ml에 2.5M K2CO3 용액을 준비하려면 33.25g의 K2CO3를 물에 녹여야 합니다.
계산: 몰 농도 = 몰 / 부피(리터 단위) 2.5 M = 몰 / 0.2 L 몰 = 0.5 몰 질량 = 몰 x 몰 질량 질량 = 0.5 몰 x 138.21 g/mol 질량 = 33.25g
Q: 완전한 해리를 가정할 때 0.045M K2CO3 용액의 K 이온 농도는 얼마입니까?
A: K2CO3가 물에서 완전히 해리되면 두 개의 K+ 이온과 하나의 CO3 2- 이온이 형성됩니다. 따라서 0.045M K2CO3 용액의 K+ 이온 농도는 K2CO3 용액 몰농도 0.090M의 두 배입니다.